如图光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l 1 =1m,bc边的边l 2 =0.6m,线框

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-21
如图所示,光滑斜面的倾角a=30度,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长L=1m,bc边的



(1)线框进入磁场前,受到重力、细线的拉力F和斜面的支持力作用做匀加速运动,根据牛顿第二定律得F-mgsinα=ma得,a=F?mgsinαm=5m/s2(2)线框进人磁场最初一段时间是匀速的,合力为零,由E=Bl1v、I=ER、FA=BIl1 得安培力为 FA=B2l21vR根据平衡条件得 F=mgsinα+FA=mgsinα+B2l21vR代入解得 v=2m/s(3)线框abcd进入磁场前做匀加速运动,进磁场的过程中,做匀速运动,进入磁场后到运动到gh线仍做匀加速运动. 进磁场前线框的运动的时间为t1=va=25s=0.4s 进磁场过程中匀速运动的时间为t2=l2v=0.62s=0.3s线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同,所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2.由s-l2=vt3+12at23解得,t3=1s因此线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中有感应电流的时间为t4=1-(0.9-t1-t2)=0.8s线框中产生的感应电动势为 E=△B△tS=△B△tl1l2=0.52.1?0.9×0.6×1V=0.25V线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热为 Q=E2Rt4=0.252×0.80.1J=0.5J答:(1)线框进人磁场前的加速度是5m/s2;(2 )线框进人磁场时匀速运动的速度v是2m/s;(3)线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热是0.5J.

(1)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以重物受力平衡Mg=T
线框abcd受力平衡T=mgsinθ+F A
ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E=Bl 1
形成的感应电流 I=
E
R
=
B l 1 v
R
   
受到的安培力F A =BIl 1
联立得: Mg=mgsinθ+
B l 1 v
R
    
解得:v=6m/s
(2)线框abcd进磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动.
进磁场前   
对M:Mg-T=Ma       
对m:T-mgsinθ=ma
联立解得: a=
Mg-mgsinθ
M+m
=5m/ s 2
 
该阶段运动时间为: t 1 =
v
a
=
6
5
s=1.2s

进磁场过程中匀速运动时间: t 2 =
l 2
v
=
0.6
6
s=0.1s
 
进磁场后线框受力情况同进磁场前,所以该阶段的加速度仍为:a=5m/s 2
s- l 2 =v t 3 +
1
2
a
t 23
    
解得:t 3 =1.2s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间:
t=t 1 +t 2 +t 3 =1.2+0.1+1.2(s)=2.5s 
(3)t时间内线框匀速向上运动,
则t时间内产生的焦耳热,Q=F A l 2 =(Mg-mgsinθ)l 2
解得:Q=9J   
答:(1)线框进入磁场时匀速运动的速度6m/s;
(2)ab边由静止开始运动到gh线所用的时间2.5s;
(3)t时间内产生的焦耳热9J.


  • 如图所示,在倾角为=30º的光滑斜面上,有一根 长为L=0.8m的细绳,一端...
    答:小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,刚小球通过A点时细线的拉力为零,根据圆周运动和牛顿第二定律有:mgsinα= mv2AL,解得:vA= gLsinα(2)小球从A点运动到B点,根据机械能守恒定律有:12m v2A+mg?2Lsinα= 12m v2B,解得:vB= 5gLsinα=2 5m/s....
  • 如图所示,在倾角为30度的光滑斜面上,并排放着质量分别为mA=10kg和mB...
    答:回答:根据题意分析可知,在前0.2s内物体A、B一起作匀加速直线运动,0.2s后A、B将分离。 在t=0时,弹簧被压缩x1=(mA+mB)g/k; 在t=0.2s时,设弹簧被压缩x2,则 k x2-mBgsin30°=mBa x1- x2=at2/2;得a=11m/s2 所以, Fmin = (mA + mB) a =132N Fmax = mAg sinα + mAa = 16...
  • 如右图所示,在倾角为α=30°的光滑斜面上,有一根长为L=0.8 m的细绳...
    答:C 试题分析:小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,刚小球通过A点时细线的拉力为零,根据圆周运动和牛顿第二定律有: 解得: ;小球从A点运动到B点,根据机械能守恒定律有: ,解得: .C正确故选C..点评:要了解物体做圆周运动的特点,同时也用到机械能守恒,是一个很好的综合题目,...
  • 如图所示,在倾角为α=30°的光滑斜面上,有一长l=0.4m的细绳,一端固定在...
    答:解:(1)小球沿斜面向下的力 F∥=mgsin30°=1/2mg,小球以最小速度通过最高点A时,绳子张力为0,F∥提供向心力,即 1/2mg=mV²/L 得 V=√2 m/s;(2) mV²/L+F∥=9.8,解出V即可。O(∩_∩)O~
  • 急需 如图,倾角α=30度的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放L=1.8...
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    答:小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,刚小球通过A点时细线的拉力为零,根据圆周运动和牛顿第二定律有:mgsinα= mv 2A L ,解得:v A = gLsinα (2)小球从A点运动到B点,根据机械能守恒定律有: 1 2 m v 2A +mg?2Lsinα= 1 2 m v...
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    答:小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,刚小球通过A点时细线的拉力为零,根据圆周运动和牛顿第二定律有:mgsinα=mvA2L,解得:vA=gLsinα=10×0.8×12=2m/s故选:A
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